2017年秋九年級物理全冊 第二十二章 第3節(jié) 太陽能課件 （新版）新人教版

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1、第 3節(jié) 太 陽 能 學習目標 1.初 步 認 識 太 陽 的 結(jié) 構(gòu) ， 知 道 太 陽 能 是太 陽 內(nèi) 部 發(fā) 生 核 聚 變 形 成 的 ， 知 道 太 陽能 是 人 類 的 資 源 寶 庫 .2.了 解 利 用 太 陽 能 的 方 式 .學習難點學習重點 太 陽 能 的 利 用 方 式 .太 陽 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) ， 太 陽 能 的 優(yōu) 缺 點 .課前自學準備 課標要求 1.巨 大 的 “ 核 能 火 爐 ” ： 在 太 陽 內(nèi) 部 ， 氫 原 子核 在 超 下 發(fā) 生 ， 釋 放 出 巨 大 的 核 能 2.太 陽 是 人 類 能 源 的 寶 庫 ： 地 球 在 這 50 億 年

2、中 積 累 的 是 我 們 今 天 所 用 大 部 分 能 量 的 源泉 3.太 陽 能 的 利 用 ： 目 前 直 接 利 用 太 陽 能 的 方 式主 要 有 兩 種 ， 一 種 是 用 把 水 等 物 質(zhì) 加 熱 ， 另一 種 是 用 把 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 成 電 能 高 溫 聚 變太 陽 能 集 熱 器太 陽 能 電 池課前自學準備 預習檢測 你 用 過 太 陽 能 熱 水 器嗎 ？ 它 具 有 方 便 、 節(jié) 能 、高 效 的 特 點 ， 深 得 人 們 的青 睞 。 同 學 們 ， 你 們 知 道它 的 原 理 嗎 ？ 它 是 怎 么 樣工 作 的 ？課堂教學展示 新課導入 知

3、識 點 一 太 陽 距 地 球 1.5億 千 米 ，直 徑 大 約 是 地 球 的 110倍 ，體 積 是 地 球 的 130萬 倍 ， 質(zhì)量 是 地 球 的 33萬 倍 ， 核 心溫 度 高 達 1 500萬 攝 氏 度 。課堂教學展示 進行新課 在 太 陽 內(nèi) 部 ， 氫 原 子核 在 超 高 溫 下 發(fā) 生 聚 變 ，釋 放 出 巨 大 的 核 能 。 太 陽核 心 每 時 每 刻 都 在 發(fā) 生 氫彈 爆 炸 ， 太 陽 就 像 一 個 巨大 的 “ 核 能 火 爐 ” 。 太 陽 表 面 溫 度 約 6 000 ， 太 陽 至 今 已 經(jīng)穩(wěn) 定 地 “ 燃 燒 ” 了 近 50億 年

4、 ， 而 且 還 能 繼 續(xù)“ 燃 燒 ” 50億 年 。 知 識 點 二 太 陽 向 外 輻 射 的 能 量 中 ， 只 有 約 二 十 億分 之 一 傳 遞 到 地 球 。 太 陽 光 已 經(jīng) 照 耀 我 們 的 地 球 近 50億 年 ， 地球 在 這 近 50億 年 中 積 累 的 太 陽 能 是 我 們 今 天 所用 大 部 分 能 量 的 源 泉 。 人 類 的 日 常 生 活 ， 也 無法 離 開 陽 光 。 化 石 能 源 的 形 成 遠 古 時 期 的 植 物通 過 光 合 作 用 將 太 陽能 轉(zhuǎn) 化 為 生 物 體 內(nèi) 的化 學 能 。 經(jīng) 過 地 殼 的 不 斷運 動

5、， 死 后 的 動 植 物軀 體 埋 在 地 下 和 海 底 。 經(jīng) 過 幾 百 萬 年 的復 雜 變 化 ， 變 成 了 煤 、石 油 、 天 然 氣 。 今 天 我 們 開 采 化 石 燃 料 ， 實 際 上 是 在 開采 上 億 年 前 地 球 接 收 的 太 陽 能 。 想 想 議 議 根 據(jù) 圖 示 內(nèi) 容 ，說 明 太 陽 輻 射 到 地球 的 能 量 的 利 用 、轉(zhuǎn) 化 和 守 恒 的 情 況 。 (1)地 球 上 的 風 能 、 水 能 、 生 物 質(zhì) 能 等 都 是 來 源于 太 陽 .地 球 上 任 何 地 方 都 在 吸 收 太 陽 的 熱 能 量 ，但 是 由 于 地

6、 面 每 個 部 位 受 熱 的 不 均 勻 性 ， 空 氣的 冷 暖 程 度 就 不 一 樣 .于 是 ， 暖 空 氣 膨 脹 變 輕 后上 升 ， 冷 空 氣 冷 卻 變 重 后 下 降 ， 這 樣 冷 暖 空 氣便 產(chǎn) 生 流 動 ， 形 成 了 風 .地 球 表 面 的 一 部 分 水 吸收 太 陽 的 能 量 經(jīng) 過 蒸 發(fā) 形 成 水 蒸 氣 ， 暖 濕 氣 流從 地 面 升 起 ， 因 絕 熱 達 到 過 飽 和 而 凝 結(jié) 成 云 ，遇 到 冷 空 氣 就 形 成 雨 . (2)植 物 通 過 光 合 作 用 從 太 陽 獲 取 能 量 ， 以 化學 能 的 形 式 存 儲 在

7、 植 物 體 內(nèi) .(3)人 類 和 動 物 從 植 物 或 其 他 動 物 獲 取 生 物 質(zhì)能 以 維 持 生 命 .總 之 ， 整 個 能 量 是 守 恒 的 . 知 識 點 三 直 接 利 用 太 陽 能 的 方 式 主 要 有 兩 種 。 用 集 熱 器 收 集 陽 光 中 的能 量 來 加 熱 水 等 物 質(zhì) 。 實 現(xiàn)了 把 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 。1 光 熱 轉(zhuǎn) 化 樓 頂 上 的 太 陽 能 集 熱 器 為 住 戶 一 共 熱 水 水 箱熱 水 冷 水集 熱 器太 陽 光集 熱 器 的 原 理 想 想 做 做1.在 一 個 黑 色 盤 子 和 一 個 白 色 盤 子

8、 中 分 別 注 入約 1cm深 的 冷 水 ， 用 溫 度 計 測 量 初 溫 。2.將 玻 璃 板 （ 或 透 明 塑 料 紙 ） 蓋 在 盤 子 上 ， 然后 放 在 陽 光 下 曬 一 個 小 時 。3.移 開 蓋 板 ， 用 溫 度 計 測 量 水 溫 。 哪 個 盤 中 的水 溫 高 ？ 自 制 太 陽 能 集 熱 器 黑 色 盤 子 中 的 水 溫 高 ， 因 為 黑 色 盤 子 吸熱 性 比 白 色 盤 子 的 吸 熱 性 要 強 . 在 盤 子 上 面 蓋 玻 璃 板 是 防 止 水 蒸 發(fā) 變 成水 蒸 氣 跑 掉 （ 同 時 帶 走 熱 量 ） .為 什 么 要 用 黑

9、色 的 盤 子 ？ 為 什么 盤 子 上 面 要 蓋 玻 璃 板 ？想 一 想 太 陽 能 電 池 可 以 將太 陽 能 轉(zhuǎn) 變 為 電 能 ； 在 航 空 、 航 天 、 交通 、 通 信 等 領(lǐng) 域 中 有 較為 廣 泛 的 應 用 。2 光 電 轉(zhuǎn) 化 實 驗 中 的 太 陽 能 汽 車太 陽 能 電 池 陣 列 太 陽 能 熱 發(fā) 電 電 站 集 熱 塔 加 熱 水 ，通 過 水 蒸 氣 推 動汽 輪 機 發(fā) 電 定 日 鏡 追 著 太陽 轉(zhuǎn) ， 反 射 陽 光 2010年 ， 上 海 世 博 會 中 國 館采 用 了 大 量 先 進 的 太 陽 能 科 技 ，整 座 世 博 園 的

10、太 陽 能 發(fā) 電 裝 置 每年 預 計 節(jié) 電 約 420 萬 千 瓦 時 ， 減排 二 氧 化 碳 約 4 100 噸 。 右 圖 為 世 界 上 最 大 的 太 陽 能 發(fā)電 廠 之 一 的 帕 賽 爾 工 廠 。 坐 落 在 美 國 加 州 的 賽 爾 帕 工 廠有 52 000 塊 電 池 板 ， 覆 蓋 面 積 約為 36 萬 平 方 米 ， 這 些 電 池 板 能 容納 將 近 四 百 萬 塊 太 陽 能 電 池 。 在 一 個 陽 光 明 媚 日 子 的 正 午 時分 ， 它 的 產(chǎn) 電 能 力 可 以 達 到 11 兆瓦 ， 足 以 為 8 000個 家 庭 供 電 。 每年

11、 減 少 二 氧 化 碳 的 排 放 1.3 萬 噸 。 太 陽 能 技 術(shù) 的 優(yōu) 缺 點能 源 易 獲 取不 排 放 CO2能 源 量 大可 持 續(xù) 性 強 能 源 分 散受 自 然 條 件 限 制轉(zhuǎn) 化 效 率 低成 本 較 高優(yōu) 點 缺 點 1.隨 著 人 們 對 原 子 核 結(jié) 構(gòu) 認 識 的 不 斷 深 入 ， 核能 的 開 發(fā) 和 利 用 備 受 關(guān) 注 ， 有 關(guān) 核 能 的 理 解 ， 正 確的 是 （ ） A.核 能 是 可 再 生 的 清 潔 能 源 B.太 陽 能 是 由 氫 原 子 裂 變 放 出 的 能 量 C.能 源 開 發(fā) 就 是 要 利 用 核 能 D.核 能

12、 是 原 子 核 發(fā) 生 變 化 時 放 出 的 能 量D 太 陽 能課堂教學展示 隨堂演練 核 能 源 于 核 礦 石 內(nèi) 的 能 量 ， 核 礦 石 屬 于 礦 產(chǎn) 資 源 ，而 礦 產(chǎn) 資 源 屬 于 非 可 再 生 資 源 ， 所 以 它 是 不 可 再 生 能源 ， A項 錯 誤 ； 太 陽 能 是 在 太 陽 內(nèi) 部 ， 氫 原 子 核 在 超高 溫 下 發(fā) 生 聚 變 ， 釋 放 出 的 巨 大 核 能 ， B項 錯 誤 ； 能源 的 開 發(fā) 是 開 發(fā) 利 用 新 能 源 如 風 能 、 太 陽 能 等 無 污 染的 清 潔 能 源 ， C項 錯 誤 ； 核 能 是 原 子 核

13、 聚 變 或 裂 變 產(chǎn)生 的 能 量 ， D項 正 確 。解 析 能 源 危 機 是 石 油 、 電 力 或 其 他 自 然 資 源 的 短 缺 ， 是 全 球性 問 題 ， 開 發(fā) 利 用 新 能 源 是 解 決 問 題 的 根 本 途 徑 。 （ 1） 核 電 站 就 是 利 用 原 子 核 的 裂 變 的 鏈 式 反 應 產(chǎn) 生 的能 量 發(fā) 電 ， 它 的 核 心 是 反 應 堆 ， 反 應 堆 里 放 出 的 核 能 轉(zhuǎn) 化 成高 溫 蒸 汽 的 內(nèi) 能 ， 再 通 過 汽 輪 發(fā) 電 機 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 。 （ 2） 太 陽 能 是 太 陽 內(nèi) 部 氫 核 聚 變 產(chǎn) 生 的

14、 能 量 ； （ 3） 開 發(fā) 和 利 用 新 能 源 指 的 是 無 污 染 的 清 潔 能 源 。 2.太 陽 能 是 人 類 能 源 的 寶 庫 ， 下 列 能 源 中 不 是來 源 于 太 陽 能 的 是 （ ） A.地 熱 能 B.風 能 C.水 能 D.生 物 質(zhì) 能A太 陽 能 的 轉(zhuǎn) 化 地 熱 能 來 源 于 地 球 內(nèi) 部 ， 所 以 不 屬 于 來 自 太陽 能 的 范 疇 。 而 風 能 ， 水 能 都 是 因 為 地 球 吸 收 了 太 陽的 能 量 形 成 的 ， 生 物 質(zhì) 能 是 通 過 光 合 作 用 轉(zhuǎn) 換 光 能 的 ，也 來 自 于 太 陽 能 。解 析

15、 3.市 面 上 出 售 一 種 裝 有 太 陽 能 電 扇 的 帽 子 ， 如圖 所 示 ， 在 陽 光 的 照 射 下 ， 小 電 扇 快 速 轉(zhuǎn) 動 ， 能 給炎 熱 的 夏 季 帶 來 一 絲 涼 意 。 該 裝 置 的 能 量 轉(zhuǎn) 化 情 況是 ( ) A.機 械 能 太 陽 能 電 能 B.太 陽 能 機 械 能 電 能 C.電 能 太 陽 能 機 械 能 D.太 陽 能 電 能 機 械 能D 太 陽 能 的 利 用 太 陽 能 電 池 板 將 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 ，小 電 扇 將 電 能 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能 .解 析 課堂教學展示 教學板書 太 陽 能 的 介 紹

16、太 陽 能 的 利 用 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能轉(zhuǎn) 化 為 電 能課堂教學展示 課堂小結(jié) 拓展延伸 太 陽 能 熱 水 器 具 有 安 全 、 節(jié) 能 、 環(huán) 保 、 經(jīng) 濟等 優(yōu) 點 ， 它 是 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 ( )能 的 設(shè) 備 ， 某 太陽 能 熱 水 器 內(nèi) 裝 有 100kg的 水 ,經(jīng) 過 一 天 太 陽 照 射， 水 箱 內(nèi) 水 的 溫 度 從 20 升 高 到 70 ， 則 水 箱 內(nèi)水 吸 收 的 熱 量 至 少 是 ( ) J。(水 的 比 熱 容 為 4.2 103J/（ kg ） ) （ 1） 太 陽 能 熱 水 器 是 利 用 太 陽 能 來 直 接 給 水 加

17、熱的 裝 置 ， 是 將 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 ；（ 2） 水 箱 內(nèi) 水 吸 收 的 熱 量 ： Q=cm(t-t0) =4.2 103J/(kg ) 100kg (70 -20 ) =2.1 107J.解 析 1.在 幫 助 學 生 理 解 如 何 利 用 太 陽 能 時 ， 教 師 可 以 大 膽放 開 ， 讓 學 生 自 己 根 據(jù) 平 時 觀 察 利 用 太 陽 能 的 事 例 ， 自 己選 擇 器 材 、 設(shè) 計 實 驗 進 行 探 究 ， 找 出 答 案 .這 樣 更 能 夠 培 養(yǎng)學 生 的 探 究 精 神 ， 實 踐 能 力 及 創(chuàng) 新 意 識 . 2.在 分 析

18、煤 、 石 油 和 天 然 氣 的 形 成 過 程 中 ， 通 過 播 放動 畫 視 頻 ， 這 樣 能 激 發(fā) 學 生 的 學 習 興 趣 ， 突 破 了 常 規(guī) 的 教師 說 教 講 解 過 程 ， 將 枯 燥 的 知 識 形 象 化 ， 生 動 化 .讓 學 生 觀看 后 ， 可 以 由 學 生 自 己 發(fā) 表 各 自 的 看 法 、 互 相 交 流 、 取 舍正 確 與 否 ， 這 樣 既 讓 學 生 收 獲 了 知 識 ， 更 能 夠 提 高 學 生 的分 析 問 題 能 力 ， 同 時 增 強 學 生 的 團 結(jié) 協(xié) 作 意 識 .課后反饋總結(jié) 教學反思 3.本 節(jié) 課 設(shè) 計 活

19、 動 上 有 很 大 的 靈 活 性 ， 所 以 在 課 上 要 鼓 勵學 生 多 動 腦 、 多 實 踐 ， 給 他 們 相 對 充 裕 的 時 間 ， 他 們 總會 有 所 得 .同 時 也 要 培 養(yǎng) 他 們 嚴 謹 的 科 學 態(tài) 度 ， 潛 移 默 化教 給 他 們 正 確 的 科 學 方 法 .另 外 還 要 通 過 種 種 措 施 和 手 段 ，激 發(fā) 學 生 在 課 后 仍 然 保 持 科 學 探 究 的 熱 情 ， 由 課 內(nèi) 到 課外 、 由 被 動 到 主 動 ， 逐 漸 使 學 生 養(yǎng) 成 自 主 學 習 、 勤 于 思考 的 好 習 慣 . （ 見 教 材 P173

20、） 1.有 人 說 ， 我 們 現(xiàn) 在 開 采 的 煤 、 石 油 等 化石 能 源 ， 實 際 上 都 是 來 源 于 上 億 年 前 太 陽 上 的核 能 。 請 你 說 明 這 句 話 的 道 理 。 解 答 ： 遠 古 時 期 陸 地 和 海 洋 中 的 植 物 ，通 過 光 合 作 用 ， 將 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 生 物 體 的 化 學能 .在 它 們 死 后 ， 軀 體 埋 在 地 下 和 海 底 ， 腐 爛了 。 經(jīng) 過 幾 百 萬 年 的 沉 積 、 化 學 變 化 、 地 層 的運 動 ， 在 高 壓 下 漸 漸 變 成 了 石 油 、 天 然 氣 和 煤 。課后反饋總結(jié)

21、 習題解答 2.許 多 城 市 都 在 推 廣 利 用 太 陽 能 ， 城 市 交通 指 示 燈 及 路 燈 照 明 系 統(tǒng) 已 大 量 使 用 太 陽 能 。 白天 ， 大 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 ， 除 供 正 常 使 外 ， 將 多 余的 能 量 儲 存 在 蓄 電 池 內(nèi) 。 夜 晚 供 交 通 指 示 燈 及 照明 燈 發(fā) 光 。 請 完 成 下 面 的 方 框 圖 ， 反 映 這 個 過 程中 能 量 發(fā) 生 轉(zhuǎn) 化 的 情 況 。太 陽 能 電 能 光 能化 學 能 電 能 3.人 類 利 用 太 陽 能 的 實 質(zhì) ， 是 將 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 其 他 形式 的 能

22、量 。 太 陽 能 化 為 其 他 形 式 能 量 的 方 式 有 三 種 ： 一 是光 熱 轉(zhuǎn) 換 ， 例 如 用 太 陽 能 集 熱 器 把 水 加 熱 ； 二 是 光 化 轉(zhuǎn) 換 ，把 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為 化 學 能 ； 三 是 光 電 轉(zhuǎn) 換 ， 把 太 陽 能 轉(zhuǎn) 化 為電 能 。 下 圖 畫 出 了 這 三 種 轉(zhuǎn) 化 的 方 框 圖 。 其 中 橢 圓 表 示 轉(zhuǎn)化 的 裝 置 或 物 體 ， 菱 形 表 示 由 太 陽 能 所 轉(zhuǎn) 化 的 另 一 種 能 量形 式 。 請 在 圖 中 的 三 個 空 白 處 填 入 相 關(guān) 的 文 字 。 太 陽 能太 陽 能集 熱 器光 熱 轉(zhuǎn) 換 光 電 轉(zhuǎn) 換 光 化 轉(zhuǎn) 換電 能 化 學 能內(nèi) 能 太 陽 能電 池 板 綠 色植 物 4.太 陽 能 電 池 作 為 一 種 新 能 源 產(chǎn) 品 ， 具 有寬 廣 的 前 景 ， 它 有 哪 些 優(yōu) 點 ？ 它 目 前 適 用 于 哪些 地 方 ？ 答 案 ： 太 陽 能 電 池 具 有 使 用 壽 命 較 長 、 沒有 污 染 的 優(yōu) 點 。 太 陽 能 電 池 目 前 主 要 在 航 空 、航 天 、 通 信 等 領(lǐng) 域 中 應 用 ； 在 日 常 生 活 中 也 用于 照 明 、 計 算 器 、 手 表 等 耗 電 少 、 工 作 電 壓 低的 用 電 器 。